• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.854-857
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• 2008

무선 센서 네트워크의 센서 노드는 내부 전원을 사용함으로 인해 수명이 제한적이다. 기존의 여러 MAC 프로토콜은 무선 센서 네트워크에서 에너지 절약을 위해 sleep/listen cycle을 스케쥴링한다. 또한, MAC프로토콜의 duty-cycle은 사용자의 조정에 의해 낮은 duty cycle로 변화할 수 있으며, 이는 프레임에서 sleep 시간을 결정하게 된다. 이러한 duty cycle의 크기는 MAC 프로토콜의 성능에 직접적인 영향을 미친다. 본 논문에서는 NS-2 환경에서 서로 다른 duty cycle을 갖는 TEEM과 SMAC을 시뮬레이션하고 두 개의 프로토콜의 에너지 소비와 성능 측면에서 duty cycle을 분석한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.492-498
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• 2015

In general, data packets from sensor nodes are transferred to the sink node in a wireless sensor networks. So many data packets are gathered around the sink node, resulting in significant packet collision and delay. In this paper, we propose an efficient packet transmission mechanism for multi-hop wireless sensor networks. The proposed mechanism is composed of two modes. One mode works between sink node and 1-hop nodes from sink. In this mode, data packets are transmitted in predefined time slots to reduce collisions. The other mode works between other nodes except sink node. In this mode, duplicated packets from neighbor nodes can be detected and dropped using some control signals. Our numerical analysis and simulation results show that our mechanism outperforms X-MAC and RI-MAC in terms of energy consumption and transmission delay.

• 전자공학회논문지
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• 제54권4호
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• pp.3-9
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• 2017

수중환경에서는 전력 공급이 어렵기 때문에 통신 프로토콜 설계에 있어서 전력 효율은 중요한 고려사항들 중 하나이다. 본 논문에서는 UUV(Unmanned Underwater Vehicle)와 AUV(Autonomous Underwater Vehicle) 같은 이동 노드를 갖는 수중통신망에 대해 에너지 효율적인 매체접속제어(MAC : Medium Access Control) 프로토콜을 연구하였다. 이동 노드간의 통신에서는 데이터 교환 중에 노드 이동으로 인해 서로의 전파 반경을 벗어나 전송 중인 데이터를 완료하지 못하고 에너지만 낭비하는 경우가 발생할 수 있다. 특히, 수중 통신 채널 환경에서는 지상보다 약 $10^5$ 배의 느린 전파 지연을 가지므로 데이터의 전송 완료 전에 서로의 전파 반경을 벗어날 확률이 지상보다 커서 이로 인한 에너지 낭비가 더 많게 된다. 제안한 mobility-MAC 프로토콜은 수신노드의 위치와 노드의 이동 속도를 고려하여 Dropping Zone을 정의하고 데이터 전송 시도를 제어한다. 데이터 전송시도는 Dropping Zone에서 무조건 데이터 전송을 드롭(drop)을 하는 것이 아니라, 데이터 전송 중 노드가 전파 반경을 이탈할 확률을 예측하여 드롭하는 방법이다. 결과적으로, 조건적 드롭을 통해 잘못된 드롭을 감소시켜 전송지연과 통신수율의 향상을 가져왔고 유효한 데이터 드롭으로 에너지 낭비를 방지하여 에너지 효율도 증가되었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.559-561
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• 2004

최근 무선 통신 기술과 초소형화 기술의 진보로 지능형 센서(Smart Sensor)를 이용한 무선 센서 네트워크 구축이 가능해졌고, 이러한 센서 네트워크는 유비쿼터스 컴퓨팅와 Ad-Hoc 네트워크에서 많이 연구되고 있는 새로운 분야이다. 각 센서 노드는 건전지를 통해 전원을 공급받기 때문에. 제한된 에너지를 어떻게 효율적으로 사용하느냐가 센서 네트워크에서의 중요한 이슈이다. 일반적으로 센서네트워크에서 데이터 송수신에 참여하지 않는 노드는 일정 시간 Sleep함으로써 에너지를 절약한다. sleep 기술과 관계된 기존의 논문(S-MAC [1])에서는 동기화 및 NAV 설정을 위해 컨트롤 패킷(SYNC, RTS, CTS)을 사용하고, 컨트롤 패킷 전송 시간만큼은 최소한 모든 노드들이 깨어서 컨트롤 패킷의 송수신을 확인해야 한다. 본 논문에서는 컨트롤 패킷 전송 시간 동안 불필요하게 모든 노드들이 깨어있는 문제를 해결하기 위해, 새로운 센서 MAC 프로토콜(ESMAC: Efficient Sensor MAC)을 제시한다. ESMAC에서는 컨트롤 패킷 전송 시간동안 꼭 필요한 노드들만 컨트롤 패킷을 송수신하고, 나머지 노드들은 Sleep 함으로써, 모든 노드가 깨어있는 시간을 효율적으로 줄였다. 위와 같은 방법을 사용하여 ESMAC에서는 기존의 MAC(SMAC, TIPS [2]) 프로토콜들보다 컨트롤 패킷 전송 시간을 최대 62.8% 절약시켰다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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• pp.279-282
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• 2003

This paper proposes a medium-access control(MAC) protocol designed for wireless multi-hop sensor networks which is used for connecting physical world and cyber computing space. Wireless multi-hop sensor networks use battery-operated computing and sensing device. We expect sensor networks to be deployed in an ad hoc fashion, with nodes remaining inactive for long time, but becoming suddenly active when specific event is detected. These characteristics of multi-hop sensor networks and applications motivate a MAC that is different from traditional wireless MACs about power conservation scheme, such as IEEE 802.11. Proposed MAC uses a few techniques to reduce energy consumption. Result show that proposed MAC obtains more energy sayings.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
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• pp.99-103
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• 2006

본 논문에서는 무선 센서망에서 에너지 효율적인 MAC 프로토콜의 효율적인 설계에 대해 살펴보고 그중 S(Sensor)MAC과 T(Time-out)-MAC에 대해 자세히 고찰한다. S-MAC은 listen/sleep의 주기를 사용한다. 이것은 데이터가 전송될 때 store-and-forward 기법이 필요한 센서 네트워크의 어플리케이션의 충돌을 줄일 수 있다. 그러나 이렇게 고정되어진 duration field를 가진 S-MAC과는 상이하게 T-MAC은 적응적인 duty cycle을 제공한다. 이는 수신되어질 메시지를 잠재적으로 기다려야 하는 idle 상태에서의 에너지 소비를 줄일 수 있다. 본 논문에서는 두 가지 MAC 프로토콜을 OMNeT++ 시뮬레이션 환경에서 실험하여 latency, throughput, 전력 소비의 측면에서 각각 비교함으로써 그 효율성을 증명하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.103-110
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• 2015

WBAN(Wireless Body Area Network)는 인체주변 2-3m 영역에서 의료 및 비의료 디바이스들로 구성된 다양한 환자 모니터링 분야를 지원하기 위한 무선센서네트워크이다. WBAN 환경을 위해서는 저전력 소비, QoS, 듀티사이클등의 요구사항을 만족하고 주파수 대역을 효율적으로 분배하며 트래픽 로드에 강하면서 에너지를 절약하는 MAC(Medium Access Control)이 설계되어야 한다. 본 논문에서는 트래픽 로드가 증가할 때를 고려해 에너지에 효율적인 AQ(Adaptive Queuing) MAC 슈퍼프레임 구조를 제안한다. 또한 시뮬레이션 결과 제안하는 AQ(Adaptive Quenuing)MAC를 IEEE 802.15.4 MAC과 비교 하였을 때 전송처리율, 평균MAC 지연율 측면에서 향상된 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.229-237
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• 2005

무선 센서 네트워크 연구의 중요한 이슈 중의 하나는 에너지의 호율적인 사용을 통해 네트워크를 구성하는 노드들의 생존시간(life time)을 연장하는 것이다. 이미 발표된 기존의 LEEM 프로토콜은 노드의 활성화 주기 이하의 전송 시간을 갖는 작은 패킷과 활성화 주기에 두 배 이상의 전송 시간을 갖는 큰 패킷을 전송할 때 예약된 노드는 불필요한 활성화 시간이 발생하게 된다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크환경에서 패킷의 크기에 따라 다음 홉의 예약 시점을 조절하여 예약된 노드의 불필요한 활성화 시간을 줄여 에너지 효율을 보다 더 높일 수 있는 예약기법을 이용한 에너지-효율 MAC(EEMR)프로토콜을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안된 기법의 성능을 평가하였다. 본 논문의 모의실험 결과를 통해 EEMR 프로토콜을 사용함으로서 기존의 LEEM 프로토콜 보다 에너지 효율이 약15% 이상 증가함을 확인하였다.

• 한국기후변화학회지
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• 제3권4호
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• pp.259-270
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• 2012

소형 자동차의 에어컨은 보조 부품 중에서 가장 많은 에너지를 소모하는 장치이다. 국가별 자동차 $CO_2$ 저감 대책에는 고효율 에어컨 기술 적용시 인센티브를 부여하는 등 에어컨 가동으로 추가되는 $CO_2$ 저감 전략들이 포함되어 있다. 이러한 정책을 시행하기 위해 필요한 에어컨 가동 $CO_2$ 평가 방법은 각국별로 개발단계에 있다. 자동차 에어컨 가동시에 소모되는 에너지는 자동차의 주행모드뿐만 아니라, 온도, 습도 등 환경조건에도 상당히 영향을 받는다. 본 연구에서는 국내 소형 자동차의 에어컨 가동으로 인한 $CO_2$ 배출량을 다양한 주행모드와 온도 및 습도 조건에서 평가하였다. 시험차종간 비교 가능한 에어컨 가동 $CO_2$를 산정하기 위해서 시험 중에 발생하는 온, 습도 편차에 대해 특정 조건으로 보정할 수 있는 방안을 적용하였다. 평가 결과, 고효율 에어컨 기술이 적용된 시험자동차들은 약 50%의 에어컨 가동 $CO_2$ 저감효과가 나타났다. 자동차 배출 $CO_2$ 대비 에어컨 가동 $CO_2$의 비율을 고려하였을 때 고효율 에어컨 기술 적용으로 상당한 $CO_2$ 저감효과가 기대된다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권1호
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• pp.70-77
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• 2008

무선 센서 네트워크 MAC 프로토콜에서 에너지 효율성은 가장 중요한 이슈들 중 하나이다. 프리엠블 샘플링 기법을 사용하는 비동기 방식의 무선 센서 네트워크 MAC 프로토콜은 동기를 맞추기 위한 프로토콜 절차가 없기 때문에 프로토콜을 유지하기 위하여 사용하는 에너지 소모가 적다. 그러나 프리엠블 샘플링 기법을 사용하는 노드들은 동기를 맞추지 않고 각각 다른 시간에 깨어나서 자신에게 전송되는 데이터가 있는지 확인하기 때문에, 프리엠블 오버히어링이나 데이터 오버히어링이 발생하기 쉽다. 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 수신노드식별자와 페이로드의 길이정보를 수납한 짧은 프리앰블을 사용함으로써 주변노드의 오버히어링을 감소시킨 B-MAC++를 제안하였다. 그리고 기존의 프리엠블 샘플링 기법을 사용하는 비동기 방식의 무선 센서 네트워크 MAC 프로토콜들과 제안한 B-MAC++를 모의실험을 통하여 에너지소모 관점에서 평가 비교분석 하였다.